තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය - ගැටළු සහ විසඳුම්

30 තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය - ගැටළු සහ විසඳුම්

1. පද්ධතියකට 3000 J තාපයක් එකතු කරන අතර පද්ධතිය මඟින් 2500 J කාර්යයක් සිදු කරයි. පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස කුමක්ද?

දන්නා:

තාපය (Q) = +3000 ජූල්

වැඩ (W) = +2500 ජූල්

අවශ්‍ය වන්නේ: පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස

විසඳුම:

තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමයේ සමීකරණය

ΔU = QW

සංඥා සම්මුතීන්:

පද්ධතියට තාපය එකතු කළ විට Q ධන වේ.

පද්ධතිය මඟින් කාර්යය සිදු කරන්නේ නම් W ධන වේ.

තාපය පද්ධතියෙන් පිට වුවහොත් Q අගය ඍණ වේ.

පද්ධතිය මත වැඩ සිදු කර ඇත්නම් W ඍණ වේ.

පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස:

ΔU = 3000-2500

ΔU = 500 ජූල්

අභ්‍යන්තර ශක්තිය ජූල් 500 කින් වැඩි වේ.

2. පද්ධතියකට 2000 J තාපයක් එකතු කර පද්ධතිය මත 2500 J කාර්යයක් සිදු කෙරේ. පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස කුමක්ද?

දන්නා:

තාපය (Q) = +2000 ජූල්

වැඩ (W) = -2500 ජූල්

අවශ්‍යයි: පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස

විසඳුම:

ΔU = QW

ΔU = 2000-(-2500)

ΔU = 2000+2500

ΔU = 4500 ජූල්

අභ්‍යන්තර ශක්තිය ජූල් 4500 කින් වැඩි වේ.

3. පද්ධතියෙන් තාපය 2000 J ක් පිටවන අතර පද්ධතිය මත 2500 J ක් වැඩ සිදු කෙරේ. පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස කුමක්ද?

දන්නා:

තාපය (Q) = -2000 ජූල්

වැඩ (W) = -3000 ජූල්

අවශ්‍යයි: පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස

විසඳුම:

ΔU = QW

ΔU = -2000-(-3000)

ΔU = -2000+3000

ΔU = 1000 ජූල්

අභ්‍යන්තර ශක්තිය ජූල් 4500 කින් වැඩි වේ.

නිගමනය:

- පද්ධතියට තාපය එකතු කළහොත්, පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තිය වැඩි වේ.

- පද්ධතියෙන් තාපය පිට වුවහොත්, පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තිය අඩු වේ.

– පද්ධතිය විසින් කාර්යය සිදු කරන්නේ නම්, පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තිය අඩු වේ.

– පද්ධතිය මත කාර්යය සිදු කළහොත්, පද්ධතියේ අභ්‍යන්තර ශක්තිය වැඩි වේ.

4. පරිපූර්ණ වායුවක මවුල 2 ක තාපය 400 J එකතු කළ විට, එම වායුව ප්‍රසාරණය වී, එහි වටපිටාව මත 300 J කාර්යයක් සිදු කළ විට, අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්: \( \Delta U = Q – W \):
\[ \ඩෙල්ටා U = 400 – 300 = 100\, \පෙළ{J} \]

5. තම වටපිටාව මත 200 J කාර්යයක් සිදු කරන සහ 50 J අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනසක් ඇති පද්ධතියක තාප හුවමාරුව තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[ Q = \ඩෙල්ටා U + W = 50 + 200 = 250\, \පෙළ{J} \]

6. පද්ධතියක් 600 J තාපය අවශෝෂණය කර එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 150 J කින් වැඩි වූ විට එයින් සිදු කරන කාර්යය ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = Q – \ඩෙල්ටා U = 600 – 150 = 450\, \පෙළ{J}
\]

7. 500 J කාර්යයක් සිදු කරන සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 100 J කින් අඩු වන පද්ධතියක තාප හුවමාරුව තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = (-100) + 500 = 400\, \පෙළ{J}
\]

8. පද්ධතිය මත 300 J තාපයක් අහිමි වී 200 J කාර්යය සිදු කළ විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = -300 + 200 = -100\, \පෙළ{J}
\]

9. පද්ධතියකින් 400 J තාපයක් අහිමි වී එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 200 J කින් අඩු වූ විට එම පද්ධතිය මත සිදු කරන කාර්යය තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = \ඩෙල්ටා U – Q = (-200) – (-400) = 200\, \පෙළ{J}
\]

10. පද්ධතියක අභ්‍යන්තර ශක්තිය 100 J කින් වැඩි වී පද්ධතිය මත 50 J කාර්යයක් සිදු කළ විට තාප හුවමාරුව ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = 100 + 50 = 150\, \පෙළ{J}
\]

11. පද්ධතියක් 250 J තාපය අවශෝෂණය කර එහි වටපිටාව මත 150 J කාර්යයක් සිදු කරන විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = Q – W = 250 – 150 = 100\, \පෙළ{J}
\]

12. පද්ධතියෙන් 300 J තාපයක් අහිමි වූ විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 100 J කින් අඩු වූ විට පද්ධතිය විසින් කරන ලද කාර්යය ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = Q – \ඩෙල්ටා U = -300 – (-100) = -200\, \පෙළ{J}
\]

13. තම වටපිටාව මත 400 J කාර්යයක් කරන සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 150 J කින් වැඩි වන පද්ධතියක තාප හුවමාරුව තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = 150 + 400 = 550\, \පෙළ{J}
\]

14. තාපය 500 J එකතු කළ විට, පද්ධතිය එහි වටපිටාව මත 300 J කාර්යයක් සිදු කරන විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = Q – W = 500 – 300 = 200\, \පෙළ{J}
\]

15. පද්ධතිය 600 J තාපය අවශෝෂණය කර ගන්නා විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 200 J කින් වැඩි වන විට පද්ධතිය විසින් සිදු කරන කාර්යය තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = Q – \ඩෙල්ටා U = 600 – 200 = 400\, \පෙළ{J}
\]

16. පද්ධතියක් 700 J කාර්යයක් සිදු කරන විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 300 J කින් අඩු වූ විට තාප හුවමාරුව ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = (-300) + 700 = 400\, \පෙළ{J}
\]

17. පද්ධතිය මත 800 J තාපයක් අහිමි වී 400 J කාර්යයක් සිදු කළ විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = -800 + 400 = -400\, \පෙළ{J}
\]

18. පද්ධතියෙන් 900 J තාපයක් අහිමි වූ විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 500 J කින් අඩු වූ විට සිදු කරන ලද කාර්යය ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = \ඩෙල්ටා U – Q = (-500) – (-900) = 400\, \පෙළ{J}
\]

19. පද්ධතියක අභ්‍යන්තර ශක්තිය 600 J කින් වැඩි වූ විට සහ පද්ධතිය මත 300 J කාර්යයක් සිදු කළ විට තාප හුවමාරුව තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = 600 + 300 = 900\, \පෙළ{J}
\]

20. පද්ධතියක් 700 J තාපය අවශෝෂණය කර එහි වටපිටාව මත 350 J කාර්යයක් සිදු කරන විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ සිදුවන වෙනස ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = Q – W = 700 – 350 = 350\, \පෙළ{J}
\]

21. පද්ධතියෙන් 800 J තාපයක් අහිමි වූ විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 400 J කින් අඩු වූ විට පද්ධතිය විසින් සිදු කරන කාර්යය තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = Q – \ඩෙල්ටා U = -800 – (-400) = -400\, \පෙළ{J}
\]

22. පද්ධතියක් එහි වටපිටාව මත 900 J කාර්යයක් සිදු කරන විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 450 J කින් වැඩි වන විට තාප හුවමාරුව ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = 450 + 900 = 1350\, \පෙළ{J}
\]

23. තාපය 1000 J එකතු කළ විට සහ පද්ධතිය එහි වටපිටාව මත 500 J කාර්යයක් සිදු කළ විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = Q – W = 1000 – 500 = 500\, \පෙළ{J}
\]

24. පද්ධතිය 1100 J තාපය අවශෝෂණය කර ගන්නා විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 550 J කින් වැඩි වන විට සිදු කරන කාර්යය ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = Q – \ඩෙල්ටා U = 1100 – 550 = 550\, \පෙළ{J}
\]

25. පද්ධතියක් 1200 J කාර්යයක් සිදු කරන විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 600 J කින් අඩු වූ විට තාප හුවමාරුව තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = (-600) + 1200 = 600\, \පෙළ{J}
\]

26. පද්ධතිය මත 1300 J තාපයක් අහිමි වී 650 J කාර්යයක් සිදු කළ විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = -1300 + 650 = -650\, \පෙළ{J}
\]

27. පද්ධතියෙන් 1400 J තාපයක් අහිමි වූ විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 700 J කින් අඩු වූ විට සිදු කරන කාර්යය තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = \ඩෙල්ටා U – Q = (-700) – (-1400) = 700\, \පෙළ{J}
\]

28. පද්ධතියක අභ්‍යන්තර ශක්තිය 800 J කින් වැඩි වූ විට සහ පද්ධතිය මත 400 J කාර්යයක් සිදු කළ විට තාප හුවමාරුව ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
Q = \ඩෙල්ටා U + W = 800 + 400 = 1200\, \පෙළ{J}
\]

29. පද්ධතියක් 1500 J තාපය අවශෝෂණය කර එහි වටපිටාව මත 750 J කාර්යයක් සිදු කරන විට අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
\ඩෙල්ටා U = Q – W = 1500 – 750 = 750\, \පෙළ{J}
\]

30. පද්ධතියෙන් 1600 J තාපයක් අහිමි වූ විට සහ එහි අභ්‍යන්තර ශක්තිය 800 J කින් අඩු වූ විට පද්ධතිය විසින් කරන ලද කාර්යය ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය භාවිතා කරමින්:
\[
W = Q – \ඩෙල්ටා U = -1600 – (-800) = -800\, \පෙළ{J}
\]

මෙම ගැටළු සහ විසඳුම් නිර්මාණය කර ඇත්තේ තාප ගති විද්‍යාවේ පළමු නියමය පිළිබඳ පුළුල් අවබෝධයක් ලබා දීම සඳහා ය. එහි සඳහන් වන්නේ සංවෘත පද්ධතියක අභ්‍යන්තර ශක්තියේ වෙනස පද්ධතියට එකතු කරන ලද තාපය අඩු කිරීමෙන් පද්ධතිය විසින් කරන ලද කාර්යයට සමාන බවයි.